Fundamentos de la Combustión y Extinción de Incendios

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Conceptos Fundamentales de la Combustión

  • El Fuego: Es una reacción de combustión que se caracteriza por la emisión de calor acompañada de humo, de llamas o de ambos.
  • El Combustible: Se define como cualquier sólido, líquido o gas que se pueda quemar.
  • La Combustión: Es una reacción de oxidación entre un combustible y un comburente, iniciada por una cierta energía de activación y con desprendimiento de calor.
    • Combustión Lenta: Sin emisión de luz y con poco calor.
    • Combustiones Rápidas: Fuerte emisión de luz y calor con llamas.
  • El Calor: Es la energía que se manifiesta aumentando las temperaturas de los cuerpos, dilatándolos y llegando a fundir los sólidos y evaporar los líquidos.
    • Calor Específico: Es la cantidad de calor que hay que proporcionar a un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en 1 grado Celsius.
    • Calor Latente: Es la cantidad de calor necesaria para cambiar 1 gramo de una sustancia de un estado a otro (fusión sólido-líquido, vaporización líquido-gas, sublimación sólido-gas sin pasar por líquido).

Propiedades y Tipos de Combustión

  • Punto de Inflamación: Es la temperatura mínima a la cual un líquido emite un vapor en concentración suficiente como para formar con el aire una mezcla inflamable.
  • Líquidos Inflamables: Es cualquier líquido que tenga un punto de inflamación menor de 38°C y una tensión de vapor no superior a 2.8 kg/cm² (a 38°C), según la National Fire Protection Association (NFPA). Esto se refiere a la concentración cerca de la superficie del líquido, dentro de un recipiente.
  • Temperatura de Ignición: Es la temperatura mínima que necesita alcanzar una sustancia para inflamarse.
  • Temperatura de Autoignición: Es la menor temperatura a la cual un gas inflamable, o una mezcla de vapor y aire, se enciende debido a su fuente de calor o al ponerse en contacto con una superficie caliente, sin necesidad de que haya chispa o llama.

Tipos de Fuegos según su Manifestación

  • Fuegos con Llama: La combustión es producida por la generación de gases o vapores de combustibles sólidos y líquidos, y por la participación de gases cuando el combustible se encuentra en este estado.
  • Fuegos sin Llama (Incandescencia): La combustión es producida a nivel superficial de combustibles sólidos sin la presencia de gases o vapores.

Límites de Inflamabilidad

  • Los líquidos inflamables tienen una concentración mínima de vapor en el aire, por debajo de la cual no se produce la propagación de la llama en contacto con una fuente de ignición. Este es el Límite Inferior de Inflamabilidad (LII).
  • Existe también una proporción máxima de vapor o gas en el aire, por sobre la cual no se produce la propagación de la llama. Este es el Límite Superior de Inflamabilidad (LSI).

Factores Clave en la Combustión

  • Miscibilidad y Combustión: El comportamiento de las mezclas de líquidos puede variar considerablemente según las características físicas y las condiciones ambientales.
  • Oxígeno: Durante el proceso de combustión, el oxígeno es normalmente proporcionado por el aire que se tiene en la atmósfera (en una proporción del 21%).
  • Explosión por Flujo Reverso: Se caracteriza por humo bajo presión, humo negro denso, amarillento o grisáceo, temperatura excesiva y confinada, y llama escasa o poco visible.
  • Calor (Energía Calórica): Para que se inicie una combustión, tiene que aumentar el nivel de energía, desencadenando un aumento en la actividad molecular de la estructura química de una sustancia.

Fuentes de Calor y Transferencia

Fuentes de Calor

  • Químicas: Calor de combustión, calentamiento espontáneo, calor de descomposición, calor de disolución.
  • Eléctricas: Calentamiento por resistencia, por inducción, por arco eléctrico, por electricidad estática, por el rayo.
  • Mecánicas: Fricción, chispas producidas por fricción, compresión.
  • Nucleares: Fusión nuclear, fisión nuclear.

Mecanismos de Transferencia de Calor

  • Radiación
  • Conducción
  • Convección

Clasificación de los Fuegos

Normativa de Referencia

  • NORMA CHILENA N° 934 - 1979.
  • Esta norma concuerda totalmente con la norma americana ANSI Z 112 - 1967 (NFPA 10) Portable Fire Extinguishers.
  • Define los fuegos por su naturaleza y utiliza una simbología que permite identificar la clase de fuego y los agentes extintores que se deben usar.

Clases de Fuego

Esta clasificación separa los fuegos en cuatro grandes grupos, según el tipo de material que se quema:

  • Clase A: Fuegos de materiales sólidos combustibles (madera, papel, tela, plásticos, etc.).
  • Clase B: Fuegos de líquidos y gases inflamables (gasolina, aceites, propano, etc.).
  • Clase C: Fuegos que involucran equipos eléctricos energizados. (Una vez desenergizados, pueden clasificarse como Clase A o B).
  • Clase D: Fuegos de metales combustibles (como aluminio, titanio, circonio, magnesio, sodio, potasio, etc.).

Métodos de Extinción de Incendios

  • Enfriamiento: Consiste en reducir la temperatura del combustible por debajo de su punto de ignición, enfriando los combustibles o las llamas.
  • Sofocación: Implica la eliminación o reducción del oxígeno disponible para la combustión, sofocando el fuego.
  • Remoción o Segregación: Consiste en remover o segregar el combustible del área del fuego.
  • Inhibición de la Reacción en Cadena: Interfiere con la reacción química en cadena del fuego, por ejemplo, mediante el uso de polvos químicos.

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